一、模具溫（wēn）度調節的（de）重要性

(一（yī）)模具溫度及其調節係統對塑件質量的影響

無論何種塑料進（jìn）行注射成型，均有一個比較適宜的模具溫度範圍，在此溫度範圍內，塑料熔體的（de）流（liú）動（dòng）性好（hǎo），容易充滿型腔，塑件（jiàn）脫模後收縮和（hé）翹曲變形小，形狀（zhuàng）與尺（chǐ）寸穩定，力學性能（néng）以及表麵質量也比較高。為了使模溫能控製在一個合理的範圍內，必須設計模具溫度的調節係（xì）統。溫度的調節是指對飲具進行冷卻或（huò）加熱，必要時兩（liǎng）者兼有，從而達到（dào）控製模品的自的。對具血（xuè）進的調書是指對損具進行品神、塑件的形狀與尺寸、生產效率（lǜ）及成工對於黏度低、流動性好的塑料，因為成溫的（de）要求有關。溫部不在好的或常用常（cháng）溫（wēn）水對模（mó）具進行（háng）冷卻（què），有（yǒu）時為了進一步縮短在（zài）模（mó）內聚甲醛、聚苯醚和氟塑料等，為了提高充型性能，成型工藝要求有較（jiào）高（gāo）的模溫，冷卻時間，亦可用冷水控製模溫。對於（yú）黏（nián）度高、流動（dòng）性差的塑料（liào）例如聚（jù）碳（tàn）酸酯（zhǐ），聚碸、因此經常需（xū）要對模具加熱。

對於點流溫（wēn）度或熔點鉸低的塑料，一般需用常溫或冷（lěng）水（shuǐ）對模具冷卻（què）;而對（duì）於高黏流溫度或高（gāo）熔點（diǎn）的（de）塑料，可用溫（wēn）水控製模溫。對於熱固性塑料，模（mó）溫要求為150、 200℃,必須對模具加熱（rè）。流（liú）程長、壁厚較大的塑件，或者黏流溫度或熔點雖不高，但成型麵積很（hěn）大時，為了保證塑料熔體在充模過程中不至溫降（jiàng）太大而影響充（chōng）型，可對模（mó）具采取適當的加熱措施。對於大型模具，為保證生產之前用（yòng）較短時間（jiān）達到工藝所要（yào）求的模溫，可設置加熱裝置對模具進（jìn）行預熱。對於小型薄壁塑件，且成型工藝要求模溫不太高時，可以不設置冷卻裝置而依靠自然冷卻。設置溫度調節裝置後，有時會給注射生產帶來一些問題，例如，采用冷水調節模溫時，大氣中水分易凝聚在模型表壁，影響塑件表麵質量。而采用加熱措施後，模內一些間隙配合的零件可能由於膨脹而使間隙減小（xiǎo）或消失，從而造成卡死或無法工作（zuò），設計時應予以注（zhù）意。

(二)模具溫度與生產效率的（de）關係

模具（jù）溫（wēn）度（dù）與生產效率的關（guān）係主要是由冷（lěng）卻時間來體現的，塑件在模具內停留冷卻的時間t2與溫差Δ0成反比關係，若要縮短塑件在模（mó）內的停留冷卻時間以提高生產效率，就必須在工藝條件允許的情況下（xià）盡量（liàng）增大塑料與型（xíng）腔的溫差。但是，如果模具沒有溫度調節係統，模內的熱量就（jiù）會隨著注（zhù）射次數的增加而（ér）逐漸積累，使模溫逐漸升高，導致Δ0減小，從而生產（chǎn）效率隨著塑件在模（mó）內停留時間和成型周期的延長而下（xià）降，因此，模具內設置溫度（dù）調（diào）節（jiē）係統（tǒng）是非常必要的。

二、冷卻係統的計算

冷卻係統的計算包括熱傳導麵積的計算、溫控介（jiè）質通（tōng）道的尺寸和介質用量的確定以及通道回路的排布等，這些（xiē）工作仍是注射模設計中的一個難點，主要是理論方麵缺乏熱傳導分析和熱計算基礎（chǔ）。近（jìn）年來借助（zhù）於計算機，已經在這些方麵取得了一定的成果和進展，但有（yǒu）些問題仍需進一步（bù）探討（tǎo）與完（wán）善。這裏僅介紹注射模冷（lěng）卻係統設計的基本思路和設計原則。

(一)需要用冷卻水擴散的模具熱量塑料傳（chuán）給模（mó）具的熱量與自然對流散發到（dào）空氣中的模具熱量、輻射散發到空氣中的模具熱（rè）據及模具傳給（gěi）注射（shè）機熱址的（de）差值即為用冷卻水擴散的模具熱（rè）量。

三、冷卻係統的設計原則與常見冷卻係統的結構（gòu）

(一)冷卻係統的設計原則（zé）

(1)冷卻水道應盡量多、截麵（miàn）尺寸應盡量大 型腔（qiāng）表麵（miàn）的溫度與冷卻水道（dào）的數量、截麵尺寸（cùn）及冷卻水的溫度有關。在冷卻水（shuǐ）道數量和尺寸不同的條件下通入不同溫（wēn）度的冷卻（què）水後，模具內的溫度分布情況。由圖可知，采用5個較大的水道孔時，型（xíng）腔表麵溫度比較均勻，出現60~60.05℃的變化，而同一型腔采用2個較小的水道孔時，型腔（qiāng）表麵溫度出現53.33~58.38℃的變化，由此可以看出，為了使型腔表麵溫度分布趨於（yú）均勻，防（fáng）止塑（sù）件不均勻收縮和產生（shēng）殘餘應力，在模具（jù）結構允許的情況下，應盡量多設冷卻水道，並使用較大的截麵尺寸。

(2)冷卻水道至型腔表麵距（jù）高應盡量相等 當塑件壁序均（jun1）勻時，冷（lěng）卻水道（dào）到型腔表麵好距)除，不是（shì）當件不均（jun1）勻時，厚的地方冷卻水（shuǐ）道到型腔表麵（miàn）的距離應近一些，間雕也可適當小一些。一般水道孔邊至型腔表麵的距離應大於10mm,常用12~15mm.

(3)澆口處加強冷（lěng）卻 塑料熔體充填型腔時，澆口附（fù）近溫（wēn）度很高，距澆（jiāo）口越遠（yuǎn）溫度就越低，因此澆口附近應加強冷卻，通常將冷卻水道的（de）入口處（chù）設置（zhì）在澆口附近，使澆口附（fù）近的（de）模（mó）具在（zài）較低溫度（dù）下冷卻，而遠離澆口部分的（de）模具在經過一定程（chéng）度熱交換後的溫水作用下（xià）冷卻。

(4)冷卻水道出、入口溫差應盡（jìn）量小 如果冷卻水道較長，則冷卻水出（chū）、入口的溫差就比較大，易使模溫不均勻，所以在設計時應引（yǐn）起注意。降低了出、入口冷卻水（shuǐ）的（de）溫差，提高了冷卻效果。

(5)冷卻水道（dào）應沿著塑料收縮的方向設置 對收縮率較大（dà）的塑料，例如聚乙烯，冷卻水道應盡量沿著塑料收縮的方向設置。方形塑件采用澆口的冷（lěng）卻水道，冷卻水道從澆口處開始，以方環（huán）狀向外擴展。此外，冷卻水道的設計還（hái）必須盡（jìn）量避免接近（jìn）塑件的熔接部（bù）位，以免（miǎn）產生熔接痕，降低塑件強度;冷卻水道要易於加工清理，一般水道孔徑為（wéi）10mm左右，冷（lěng）卻水道的設計要防止（zhǐ）冷卻水的泄漏，凡是易器（qì）的部位要加密封網等等。

(二)常見冷卻係（xì）統（tǒng）的結構

塑料製件的（de）形狀是（shì）多種多樣的，對於不同形狀的塑件，冷卻水道的位置與形狀也不一樣。

(1)淺型腔扁平塑件淺型腔扁平塑件在使用側澆口的情況下，通（tōng）常采（cǎi）用（yòng）在動、定模兩側與型（xíng）腔表麵等距離鑽孔的形式。

(2)中等深度的塑件（jiàn） 對於采用側澆口進料的中等深度的殼形塑（sù）件，在凹模底部附近采用與型腔表麵（miàn）等距離鑽孔的形式，而在凸模中，由於容易儲存熱（rè）量，所以從加強冷卻角度出發，按塑件形狀銑出（chū）矩形截麵的冷卻槽，如（rú）凹模也需加（jiā）強冷卻。

(3)深型腔塑件深型腔塑件困（kùn）難的（de）是凸模的冷卻。在凹（āo）模一側從澆口附近進水（shuǐ），水流沿（yán）矩形截麵水槽和圓形截麵（miàn）水道圍繞（rào）型腔一周之後，從分型麵附（fù）近的（de）出（chū）口排出。凸模上采取加工出螺旋槽和一定數（shù）量的不通（tōng）孔，每個不通孔用隔板（bǎn）分（fèn）成底部連通的兩個部分,從而形成凸（tū）模的冷回路。這種（zhǒng）隔板形式的冷卻水道加工麻煩（fán），隔板與孔的（de）配合要求緊，否則隔板容（róng）易轉動（dòng）而達不到設計目的，所以大型深型腔塑件常常采（cǎi）用的冷卻水道。凸模及凹模均設置螺定（dìng）式冷卻，所以大型深院白附近，水流分別流經凸模與凹（āo）模的螺（luó）旋槽後（hòu）在分型（xíng）麵附近流出，這種形式的冷卻水道冷卻效果特別好

(4)細長塑件 細長塑件的冷卻水道在細長的凸模上開設比較困難，常常采（cǎi）用噴射式水道或間接冷卻（què）法。噴射式冷卻水道，在凸模中部開一個不通孔，不通孔中插入一管子，冷卻水流（liú）經管子噴射到（dào）澆口附近的不通孔底部，然後經過管子與（yǔ）凸模的（de）間隙從出口處流出，使水流對凸模發揮冷卻（què）作用。間（jiān）接冷卻法的兩個例子。凸模用導熱性良好的鈹銅製造（zào），然後用噴射式將水（shuǐ）噴（pēn）至凸模尾端進行冷卻;將鈹銅的一端（duān）加工出翅片，把另一端插入凸模中，用來（lái）擴大散熱麵積，提高水流的冷卻效果。

四、模具加熱係統

當注射成型工藝要求模具溫度在80℃以上時，模具中必須設置加熱裝置。模具加熱的方（fāng）法很多，用熱水、熱油、蒸汽和電加熱等。如果介質采用各種（zhǒng）流體，其（qí）設計方（fāng）法類似於冷（lěng）卻水道。目前，普遍應用的是電加熱溫度調節係統。

(一)電加熱的方式電加（jiā）熱通常采用電阻加熱（rè）法，其加熱（rè）方（fāng）式有以下三種（zhǒng）：

(1)電阻絲直接（jiē）加（jiā）熱將選擇好的電阻絲放入絕緣瓷管中（zhōng）裝入模板內，通電後就可對模（mó）其加熱。但電阻絲與空氣（qì）接觸後易氧（yǎng）化，壽命不（bú）長，也（yě）不太安金。

(2)電熱（rè）圈加熱將電阻絲繞製在（zài）雲母片上，再裝夾在特製的金屬外殼中，電阻（zǔ）絲與金屬（shǔ）外殼之間用雲母片絕緣（yuán），模具放（fàng）在其（qí）中進行加熱（rè）。其特點是結構簡單，更換方便，但缺（quē）點是耗電量大。這種加熱裝（zhuāng）置更適於壓縮欖、壓注欖的加（jiā）熱。

(3)電熱棒加熱 電熱棒是一（yī）種標準的加熱元件，它是由具有一定功率的電阻絲和（hé）帶有耐熱絕緣材料的（de）金屬密封管構成，使用時隻（zhī）要將其插入模板上的加熱孔內通（tōng）電即（jí）可，電熱棒加熱的特點是使用（yòng）和安（ān）裝均很方便。

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